| 研究課題/領域番号 |
19K05696
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2020-2021)
徳島大学 (2019) |
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研究代表者 |
真板 宣夫 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 上席研究員 (00404046)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 構造生物学 / Ｘ線結晶構造解析 / 多孔性配位高分子 / 結晶構造解析 / ナノマテリアル / 難解析性タンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
タンパク質の結晶構造解析は機能を解明する上で極めて有用な手法であるが、結晶化には多数の条件のスクリーニングが必要で、構造解析のボトルネックとなっている。この問題を克服するために、多孔性結晶を形成するタンパク質をタグとした融合タンパク質を作り、単一の結晶化条件で結晶化して結晶構造解析する手法を開発した。これまでユビキチンなどの小さい分子量の構造解析に成功しているが、このままでは分子量限界がおよそ21 kDaであり汎用性が低い。本研究ではタグタンパク質をジスルフィド結合またはタンデムに融合して多量体化させることで中程度の分子量（40-60 kDa）でもこの手法が使えるようにする。
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| 研究成果の概要 |
R1EN-fusion法は結晶スポンジ法のように簡便にゲストタンパク質の結晶構造を決定する手法である。しかし分子量上限が21kDaであり、応用にはネックとなる。これを克服するためにジスルフィド結合によるヘテロ多量体を構築し、結晶化を試みたが再現性が極めて低く、結晶化の再現性の改善が急務であると思われた。沈殿剤のpHが結晶化に影響を与えるため、緩衝剤としてトリスを用いた条件で改めて結晶化条件を探索したところ、pH7.4で細長い結晶を得ることが出来た。これを手掛かりに条件を詰めて今後はよりコンスタントに結晶が得られ、より広い範囲のタンパク質の構造解析に適用できるようになると期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質の結晶構造解析は、基礎生物学から疾病、薬剤開発にわたって有用な知見を与える。しかし結晶化は不確定要素が多くハードルが高い。本研究は、簡単にタンパク質結晶を得ることが出来るR1EN-fusion法を、より広範囲の大きさのタンパク質に適用するための研究である。これによりこれまで構造不明であったタンパク質の詳細な立体構造が解明できると期待される。
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